Traitement des émotions vocales chez l'enfant autiste

Vocal emotions processing in ASD children

• Auteur / Autrice : Zoé Ranty
• Direction : Marie Gomot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2023
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imaging, Brain & Neuropsychiatry
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Equipe 1 - Autisme et neurodéveloppement

Mots clés

Mots clés libres

Émotion

Psychophysique

Neurosciences cognitives

Autisme

Enfant

Perception

Perception

Cognitive neurosciences

Psychophysics

Autism

Children

Emotion

Résumé

Bien que le diagnostic de Troubles du Spectre de l'Autisme (TSA) requière la présence conjointe de troubles de la communication sociale et de comportements répétitifs et restreints, peu d'études intègrent véritablement les domaines socio-émotionnel et perceptif. Ainsi, il reste encore à établir si les difficultés des personnes avec TSA sont liées à des déficits émotionnels spécifiques, à des particularités sensorielles qui seraient encore plus marquées pour les stimuli sociaux, ou aux deux. En utilisant le sourire vocal comme modèle, ce travail de thèse se propose d'explorer chaque étape majeure de la boucle Perception-Représentation-Action (Traitement sensoriel - Représentation perceptive - Résonance motrice) chez les mêmes enfants TSA. Au niveau perceptif, les corrélats neuronaux de l'encodage de la régularité auditive aux stimuli émotionnels seront étudiés en électrophysiologie (EEG), tandis que des trains de voix répétées émotionnelles ou neutres seront présentés aux participants. Au niveau des représentations perceptuelles, le projet fournira une caractérisation complète des représentations auditives de la voix souriante chez les TSA, par le biais de paradigmes psychophysiques (corrélation inverse) qui se sont révélés fournir des informations utiles, au niveau individuel, sur la signature spectrale du sourire vocal. Enfin, au niveau de la résonance motrice, le projet étudiera les mécanismes par lesquels les sourires vocaux provoquent des réactions automatiques des muscles faciaux et du système nerveux autonome, ainsi que la manière dont elles peuvent être affectées par les TSA. Ces réactions seront étudiées grâce au recueil de données physiologiques (électromyographie faciale, pupillométrie) alors que les participants écoutent et jugent des expressions vocales souriantes ou non. Les expériences menées éclairent chaque étape de la boucle perception-action et pourront être analysées indépendamment. Cependant, l'évaluation des trois étapes chez les mêmes participants permettra également de définir leurs contributions respectives aux difficultés sensorielles et socio-émotionnelles liées aux TSA. Les résultats contribueront à définir des cibles précises pour les thérapies cognitives et comportementales et les interventions éducatives adaptées à chaque sous-groupe de patients.

Autism spectrum disorder (ASD) diagnosis requires both symptoms of socio-emotional impairments (e.g. not responding to smiles) and repetitive behaviors/restricted interests (e.g. not reacting to changes or regularities in the environment in a typical way). While both aspects are clearly prone to interact (e.g. how could one react to smiles if one doesn't attend to changing facial expressions), little research has attempted to integrate them: whether difficulties in ASD are related to specifically-emotional deficits, to sensory particularities which are even more marked for social stimuli, or both, still remains to be established. Using smiling voice as an experimental model, this thesis work proposes to explore all three major steps of the emotional Perception-Representation-Action loop (Sensory processing - Perceptual representation - Motor resonance) in the same ASD children. At the sensory level, the project will study brain correlates of auditory regularity encoding in ASD, and how these depend on the emotional nature of the information. To do so, we will use a new electrophysiological (EEG) ‘roving' paradigm in which participants will be presented with trains of repeated emotional or neutral voices. At the perceptual representation level, the project will provide a full characterization of how ASD participants internally represent the spectral signature of smiled speech, and how these representations depart from controls. To do so, we will use a recent ‘reverse-correlation' paradigm in which participants are asked to evaluate the ‘smiliness' of voice recordings algorithmically manipulated to have random spectral content, and their responses are reverse-engineered to find what spectral information correlates with their judgements. Finally, at the motor resonance level, the project will study the mechanisms by which vocal smiles evoke automatic facial and autonomic reactions, and how these may be affected in ASD. To do so, we will use a novel facial electromyography (EMG) paradigm, combined with pupillometry, in which participants listen to vocal expressions experimentally manipulated to be smiling or non-smiling, while their own zygomatic and pupil reactions are monitored. Most importantly, by assessing all three steps of the perception-representation-action chain in the same participants, project SEPIA offers the unique potential to identify their respective interactions in ASD sensory and socio-emotional difficulties. This integrative approach, therefore provides a rare opportunity to disentangle sensory and emotion-related processes in ASD, to determine at which level physio-pathological processes operate, and to provide novel mechanistic insights into the socio-emotional difficulties at play in autism. These outcomes will be key to define precise targets for behavioral and cognitive therapies and educational interventions tailored to each subgroup of patients.